1.2 Технико-экономическое сравнение вариантов

Технико-экономический расчёт в энергетике базируется на использовании формулы полных приведённых затрат. В учебном курсовом проекте технико-экономический расчёт производят для выявления наиболее экономически целесообразного варианта мощности силового трансформатора.

При расчёте сравнивается два варианта силовых трансформаторов с ближайшей (по стандартному ряду) номинальной мощностью и мощностью на ступень выше. Экономически целесообразный вариант, определяемый минимумом затрат.

,

где – номер варианта;

– годовые издержки (экспериментальные установки, [руб./год];

– капиталовложение на сооружение электрической установки, [руб.];

– ущерб от недоотпуска электрической энергии, [руб.];

– нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, ;

Т.к. сравниваемые варианты не сильно отличаются друг от друга по надёжности, то ущерб от недоотпуска электроэнергии можно не учитывать. Тогда формула примет вид:

, (1.2.1)

Результаты подсчёта капиталовложений приводят в таблице, составленной по форме таблицы 2.1:

Форма составления таблицы сравнения Таблица 1.1

Оборудова-ние	Стоимость единицы, млн. руб.	Варианты
		I			II
		Кол-во единиц, шт.	Общая стоимость, тыс. руб.	Кол-во единиц, шт.		Общая стоимость, тыс. руб.

Годовые эксплутационные издержки складываются из ежегодных эксплутационных расходов на амортизацию оборудования и расходов, связанных с потерями энергии в трансформаторах :

,

где и – соответственно отчисления на амортизацию и обслуживание, [%]; для оборудования напряжением 35-150кВ и .

– потери электроэнергии, [кВт·ч];

– стоимость 1 кВт·ч потерь электроэнергии [руб./кВт·ч];

Принимаем руб./кВт·ч;

Суммарные приведённые потери электроэнергии в двух трансформаторах определяют по формуле:

, (1.2.2)

где – приведённые потери холостого хода трансформатора, учитывающие потери мощности как в самом трансформаторе, так и потери, создаваемые им в элементах всей системы электроснабжения, в зависимости от реактивной мощности, потребляемой трансформатором.

– приведённые потери короткого замыкания;

– коэффициент загрузки;

, (1.2.3)

где – потери мощности холостого хода (в расчёте их приближённо принимают равными потерям в стали трансформатора), [кВт];

– реактивная мощность холостого хода трансформатора, [квар];

– коэффициент изменения потерь, задаётся энергосистемой для каждого завода в соответствии с его местоположением, [кВт/квар]. Принимаем кВт/квар.

, (1.2.4)

где – потери мощности короткого замыкания (приближённо они равны потерям в меди обмоток трансформатора) [кВт];

– реактивная мощность, потребляемая трансформатором при номинальной паспартной нагрузке, [квар].

, (1.2.5)

где – максимальная расчётная нагрузка потребителей, [МВ·А];

– номинальная мощность трансформатора, [МВ·А].

, (1.2.6)

где – ток холостого хода трансформатора, [%].

, (1.2.7)

где – напряжение короткого замыкания трансформатора, [%].

Суммарные потери электроэнергии за год:

, (1.2.8)

где – число часов работы трансформатора в году, [ч].

Принимаем ч.

(Л – 3 стр.41)

Сравнение вариантов расчета. Таблица 1.2

Оборудование	Стоимость, млн.руб.	Вариант
		1		2
		Количество единиц, шт.	Общая стоимость, млн.руб.	Количество единиц, шт.	Общая стоимость, млн.руб.
ТРДН 25000/ 110-У1	296	2	592	–	–
ТРДН 32000/ 110-У1	315	–	–	2	630

Вариант 1.

1. К_З = S_M / 2S_T = 33,75 / 2 · 25 = 0,675;

2) ∆Q_Х = S_T ∙ I_ХХ / 100 = 25 · 0,7 / 100 =175 ВАр;

3) ∆Q_К = S_T ∙ U_К / 100 = 25 ∙ 10 / 100 = 2500 ВАр;

4) ∆P′_ХХ = ∆P_ХХ + К_ИП ∙ ∆Q_Х = 30 + 0,05 ∙ 175 = 38,75 кВт;

5) ∆P′_КЗ = ∆P_КЗ + К_ИП ∙ ∆Q_К = 120 + 0,05 ∙ 2500 = 245 кВт;

6) Суммарные приведённые потери эл. энергии в двух трансформаторах

∆P′_T∑ = 2∆P′_ХХ + 2К_З² ∙ ∆P′_КЗ = 2 ∙ 38,75 + 2 ∙ 0,7² ∙245 = 317,6 кВт;

7) ∆Э_N∑ = ∆P′_T∑ ∙ Т_В = 317,6 ∙ 8760 = 2782176 кВт∙ч;

8) U = U_A + U_T = ( P_A + P_O / 100 ) · K + β · ∆Э_N∑ · 10 ^{– 3} = ((6,3 + 3) / 100) · 592000000 + 0,000221 · 2782176· 10 ^{– 3} = 55660000 руб.

9) З₁ = U_I + E_Н · K_I = 55666000 + 0,12 · 592000000 = 126706000 руб.

Вариант 2.

1) К_З = S_M / 2S_T = 33,5 / 2 · 32 = 0,523;

2) ∆Q_Х = S_T ∙ I_ХХ / 100 = 32 · 0,7 / 100 = 224 кВАр;

3) ∆Q_К = S_T ∙ U_К / 100 = 32 ∙ 10 / 100 = 3200 кВАр;

4) ∆P′_ХХ = ∆P_ХХ + К_ИП ∙ ∆Q_Х = 40 + 0,05 ∙ 224 = 51,2 кВт;

5) ∆P′_КЗ = ∆P_КЗ + К_ИП ∙ ∆Q_К = 145 + 0,05 ∙ 3200 = 305 кВт;

6) Суммарные приведённые потери эл. энергии в двух трансформаторах

∆P′_T∑ = 2∆P′_ХХ + 2К_З² ∙ ∆P′_КЗ = 2 ∙ 51,2+ 2 ∙ 0,523² ∙ 305 = 269,2 кВт;

7) ∆Э_N∑ = ∆P′_T∑ ∙ Т_В = 269,2 ∙ 8760 = 2358192 кВт∙ч;

8) U = U_A + U_T = ( P_A + P_O / 100 ) · K + β · ∆Э_N∑ · 10 ^{– 3} = ((6,3 + 3) / 100) · 630000000+ 0,000221 · 2358192 · 10 ^{– 3} = 59110000руб.

9) З₂ = U_I + E_Н · K_I = 69110000 + 0,12 · 630000000= 144710000 руб.

Производим сравнение вариантов:

З₁ =126706000 руб. < З₂ = 144710000 руб.

Таким образом, экономически целесообразно применить трансформатор, выбранный по первому варианту. Значит, выбираем трансформатор ТРДН – 25000 / 110 – У1 с S_Н = 25 МВ·А.